軸上點以近軸細光束所成的像是理想的，可見,軸上點球差完全是由于光束的孔徑角增大而引起的。所以，大孔徑系統(tǒng)只允許有足夠小的球差。同時由此還可看出，球差必然是U1或h1的函數(shù)。盡管它們之間的關系難以用顯函數(shù)形式表示出來，但由于光束的軸對稱性質，可以簡單地把球差表示成U1或h1的冪級數(shù)。考慮到當U1或h1變號時球差不變，以及當U1或h1為零時球差為零，可寫出以下兩個表達式：同理并結合上述軸向球差的公式考慮，得垂軸球差為展開式中的第一項稱為初級球差（primary spherical aberratiom），此后各項分別稱為二級球差、三級球差等。二級以上的球差統(tǒng)稱為高級球差。 ...

繞著主光線的細光束雖無球差，且均會聚于主光線上而無彗差，但子午細光束的聚焦點T0和弧矢細光束的聚焦點 S0并不重合，且不位于高斯像面上。T0和S0之間的沿軸偏離稱細光束像散 Δx'，而它們相對于高斯像面的沿軸偏離稱為細光束的子午場曲xt'和弧矢場曲xs'。一般來說，凡提到像散和場曲，如無特別說明，都是指細光束的。細光束交點與上述寬光束中成對光線的交點也不重合，這是軸外球差的表現(xiàn)。T與T0之間的沿軸距離稱全孔徑子午軸外球差,S與S0之間的距離稱全孔徑弧矢軸外球差，由于球差和場曲，主光線與高斯像面的交點D 不與高斯像點 B0’重合，這個偏離就是畸變 δy’。綜上所述，軸外點 ...

主光線周圍的細光束范圍內(nèi),也會明顯地表現(xiàn)出失對稱性質。與此細光束對應的波面也非旋轉對稱，而是在不同方向上有不同的曲率。數(shù)學上可以證明，一個微小的非軸對稱曲面元，其曲率是隨方向的變化而漸變的,但存在二條曲率分別為最大和最小的相互垂直的主截線。在光學系統(tǒng)中，這二條主截線正好與子午方向和孤矢方向相對應。這樣,使得子午細光束和弧矢細光束，雖因很細而能各自會聚于主光線上，但前者的會聚點 Bt'（子午像點)和后者的會聚點 Bs'，（弧矢像點）并不重合。子午光束的會聚度大時，子午像點 Bt'，比弧矢像點Bs'，更靠近系統(tǒng)，反之，Bs'更靠近系統(tǒng)。描述子午細光束和弧矢細 ...

括沿主光線的細光束像散計算結果，已經(jīng)能夠正確地畫出各種像差曲線和對像差校正狀況作出全面評價。90年代至今，隨著集成電路技術的突飛猛進，,計算機硬件條件發(fā)展非常迅速，因此現(xiàn)代光學設計軟件已不再局限于幾何像差和簡單的少量波像差,而是通過密集取樣光線追跡來評價光學系統(tǒng)的質量,包括幾何像差、波面、光學傳遞西數(shù)在內(nèi)的各種評價指標都可以迅速獲得。無論使用什么樣的光學設計軟件，在設計光學系統(tǒng)時,要得到像差獲得最佳校正的良好設計結果，都必須對系統(tǒng)的結構參數(shù)反復修改。光學自動設計軟件的應用只是加快了這一修改進程，但不可能跨越它。同時，軟件作為一種工具是要由人來使用的，自動設計過程中人的干預仍然不可避免，并且在多 ...